JP2022025942A

JP2022025942A - 偏光子保護用ポリエステルフィルム、および該ポリエステルフィルムを含む偏光板

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Publication number: JP2022025942A
Application number: JP2020129147A
Authority: JP
Inventors: 健吾山内; Kengo YAMAUCHI; 一志北岸; Kazushi Kitagishi; 慎太郎東; Shintaro Azuma
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2022-02-10
Also published as: KR20230038638A; CN116057437A; WO2022024493A1

Abstract

【課題】ポリエステル系樹脂を用いつつも、偏光板の加湿耐久性向上に寄与し得る偏光子保護用ポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】偏光子保護用ポリエステルフィルム２０は、２５℃１０％ＲＨの初期条件から、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件まで、温度および湿度を５０分で等速上昇させ、その後、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させる応力緩和試験において、該応力緩和試験中で第１の方向の長さが最大となる時の第１の方向における寸法変化率Ａ１と、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第１の方向における寸法変化率Ｂ１との差が、５％以下であり、該応力緩和試験中で第１の方向に直交する第２の方向の長さが最大となる時の第２の方向における寸法変化率Ａ２と、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第２の方向における寸法変化率Ｂ２との差が、１０％以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、偏光子保護用ポリエステルフィルム、および該ポリエステルフィルムを含む偏光板に関する。

画像表示装置（例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置）には、その画像形成方式に起因して、多くの場合、表示セルの少なくとも一方の側に偏光板が配置されている。近年、画像表示装置は、機能、用途がさらに多様化する傾向にあり、より過酷な環境での使用に耐え得ることが求められ、そのひとつとして、多湿環境下での使用に耐え得ることが求められている。偏光板は一般に偏光子を２枚の保護フィルムで挟持する構成を有しており、保護フィルムとしてはトリアセチルセルロース、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が広く用いられている。

偏光板の耐久性（特に、耐湿性）向上のためには、保護フィルムを形成する樹脂材料の特性面から、当該耐久性向上を図る手段がとられることが一般的である。しかしながら、樹脂材料の特性向上を図るとなると、多大な時間およびコストがかかるという問題が生じる。

特開平８－２７１７３３号公報

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、樹脂材料としては一般的なポリエステル系樹脂を用いつつも、偏光板の加湿耐久性向上に寄与し得る偏光子保護用ポリエステルフィルムを提供することにある。

本発明の偏光子保護用ポリエステルフィルムは、２５℃１０％ＲＨの初期条件から、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件まで、温度および湿度を５０分で等速上昇させ、その後、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させる応力緩和試験において、該応力緩和試験中で第１の方向の長さが最大となる時の第１の方向における寸法変化率Ａ１と、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第１の方向における寸法変化率Ｂ１との差（Ａ１－Ｂ１）が、５％以下であり、
該応力緩和試験中で第１の方向に直交する第２の方向の長さが最大となる時の第２の方向における寸法変化率Ａ２と、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第２の方向における寸法変化率Ｂ２との差（Ａ２－Ｂ２）が、１０％以下である。
１つの実施形態においては、上記偏光子保護用ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートおよび／または変性ポリエチレンテレフタレートから形成される。
１つの実施形態においては、上記変性ポリエチレンテレフタレートが、ジエチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，３－プロパンジオールまたはイソフタル酸由来の構成単位を含む。
１つの実施形態においては、、上記偏光子保護用ポリエステルフィルムは、厚みが、８０μｍ以下である。
本発明の別の局面によれば、偏光板が提供される。この偏光板は、偏光子と、該偏光子の一方の側に配置された上記偏光子保護用ポリエステルフィルムとを備える。
１つの実施形態においては、上記偏光子の厚みが、２０μｍ以下である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は、上記偏光子保護用ポリエステルフィルムの上記偏光子側に配置された易接着層をさらに含む。
１つの実施形態においては、上記易接着層が、微粒子を含む。
１つの実施形態においては、上記易接着層の屈折率が、１．５５以下である。
１つの実施形態においては、上記偏光子保護用ポリエステルフィルムの前記偏光子側の面が、表面処理面である。
１つの実施形態においては、上記表面処理が、コロナ処理またはプラズマ処理である。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記偏光板を備える。

本発明によれば、樹脂材料としては一般的なポリエステル系樹脂を用いつつも、偏光板の加湿耐久性向上に寄与し得る偏光子保護用ポリエステルフィルムを提供することができる。

本発明の１つの実施形態による偏光板の概略断面図である。本発明の別の実施形態による偏光板の概略断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

Ａ．ポリエステルフィルム
本発明の偏光子保護用ポリエステルフィルム（以下、単にポリエステルフィルムともいう）は、２５℃１０％ＲＨの初期条件から、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件まで、温度および湿度を５０分で等速上昇させ、その後、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させる応力緩和試験において、当該応力緩和試験中で第１の方向の長さが最大となる時の第１の方向における寸法変化率Ａ１と、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第１の方向における寸法変化率Ｂ１との差（Ａ１－Ｂ１）が、５％以下であり、当該応力緩和試験中で第１の方向に直交する第２の方向の長さが最大となる時の第２の方向における寸法変化率Ａ２と、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第２の方向における寸法変化率Ｂ２との差（Ａ２－Ｂ２）が、１０％以下である。なお、寸法変化率は、初期条件における寸法（長さ）を基準としており、寸法変化率Ａ１およびＡ２は、｛（応力緩和試験中の最長長さ－初期条件における寸法（長さ））／初期条件における寸法（長さ）｝×１００の式により求めることができる。また、寸法変化率Ｂ１およびＢ２は、｛（８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の長さ－初期条件における寸法（長さ））／初期条件における寸法（長さ）｝×１００の式により求めることができる。以下、本明細書において、差（Ａ１－Ｂ１）を第１の方向における応力緩和による寸法変化ともいう。また、差（Ａ２－Ｂ２）を第２の方向における応力緩和による寸法変化ともいう。

本発明においては、応力緩和による寸法変化が上記範囲であることにより、偏光子の加湿耐久性を向上させ得るポリエステルフィルムを得ることができる。上記応力緩和による寸法変化は、主に、ポリエステルフィルムを製造する際の製膜条件を調整することにより制御することができる。製膜条件としては、延伸条件（延伸温度、延伸倍率、延伸速度、ＭＤ／ＴＤ延伸順序）、延伸前の予熱温度、延伸後の熱処理温度、延伸後の熱処理時間、延伸後のＭＤ／ＴＤ方向の緩和率等が挙げられる。延伸温度、延伸倍率および延伸速度は、ＭＤ／ＴＤごとに適切に調整され得る。一般的な樹脂であるポリエステルを用い、樹脂材料自体の特性最適化に依らずに、製膜条件の調整にて、加湿耐久性付与効果を発揮する偏光子保護フィルムが得られたことは、本発明の大きな成果である。本発明においては、ポリエステルを材料とすることにより、安価に偏光子保護フィルムが得られる点、延伸により機械的特性（例えば、弾性率）を制御しやすい点でも有利である。１つの実施形態においては、上記第１の方向は、ポリエステルフィルムを製造する際の搬送方向（ＭＤ）に相当する。また、上記第２の方向はＭＤに直交するＴＤに相当し得る。本発明においては、ＭＤにおける応力緩和による寸法変化が上記範囲であることにより、上記効果が顕著となる。

第１の方向における応力緩和による寸法変化（上記差（Ａ１－Ｂ１））は、好ましくは４．８％以下であり、より好ましくは４％以下であり、さらに好ましくは３％以下であり、さらに好ましくは２％以下であり、特に好ましくは１％以下である。第１の方向における応力緩和による寸法変化の下限は、例えば、０．２％（好ましくは０．１％、より好ましくは０．０１％、特に好ましくは０％）である。このような範囲であれば、上記効果がより顕著となる。

第２の方向における応力緩和による寸法変化（上記差（Ａ２－Ｂ２））は、好ましくは８％以下であり、より好ましくは６％以下であり、さらに好ましくは４％以下である。第２の方向における応力緩和による寸法変化の下限は、例えば、０．２％（好ましくは０．１％、より好ましくは０．０１％、特に好ましくは０％）である。このような範囲であれば、上記効果がより顕著となる。

上記応力緩和試験中で第１の方向の長さが最大となる時の第１の方向における寸法変化率Ａ１は、好ましくは０％～５％であり、好ましくは０％～２．５％であり、より好ましくは０％～１．７５％である。このような範囲であれば、上記効果がより顕著となる。

上記応力緩和試験中で第２の方向の長さが最大となる時の第２の方向における寸法変化率Ａ２は、好ましくは－５％～２．５％であり、より好ましくは－３％～１．７５％である。このような範囲であれば、上記効果がより顕著となる。

上記応力緩和試験において８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第１の方向における寸法変化率Ｂ１は、好ましくは０％～５％であり、好ましくは０％～２．５％であり、より好ましくは０％～１．７５％である。このような範囲であれば、上記効果がより顕著となる。

上記応力緩和試験において８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第２の方向における寸法変化率Ｂ２は、好ましくは－１０％～２．５％であり、より好ましくは－７．５％～１．７５％である。このような範囲であれば、上記効果がより顕著となる。

上記ポリエステルフィルムは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で測定される結晶化度が好ましくは３０％以上であり、より好ましくは４０％以上であり、さらに好ましくは５０％以上である。結晶化度の上限は、例えば７０％である。このような範囲であれば、耐熱性および機械的特性に優れ、偏光子保護フィルムとして好適なポリエステルフィルムを得ることができる。

上記ポリエステルフィルムの厚みは、好ましくは８０μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ～８０μｍであり、さらに好ましくは２０μｍ～５０μｍである。

上記ポリエステルフィルムの全光線透過率は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは８５％以上であり、さらに好ましくは９０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。上記ポリエステルフィルムのヘイズは、好ましくは１．０％以下であり、より好ましくは０．７％以下であり、さらに好ましくは０．５％以下であり、特に好ましくは０．３％以下である。

本発明のポリエステルフィルムは、ポリエステル系樹脂から形成される。ポリエステル系樹脂は、カルボン酸成分とポリオール成分との縮合重合により得ることができる。

カルボン酸成分としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸が挙げられる。芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ベンジルマロン酸、１，４－ナフタール酸、ジフェニン酸、４，４′－オキシ安息香酸、２，５－ナフタレンジカルボン酸が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタール酸、アジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、２，２－ジメチルグルタール酸、アゼライン酸、ゼバシン酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、チオジプロピオン酸、ジグリコール酸が挙げられる。脂環族ジカルボン酸としては、例えば、１，３－シクロペンタンジカルボン酸、１，２－シクロヘキサンジカルボン酸、１，３－シクロペンタンジカルボン酸、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸、２，５－ノルボルナンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸が挙げられる。カルボン酸成分は、エステル、塩化物、酸無水物のような誘導体であってもよく、例えば、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル、２，６－ナフタレンジカルボン酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジメチルおよびテレフタル酸ジフェニルを含む。カルボン酸成分は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

ポリオール成分としては、代表的には二価アルコールが挙げられる。二価アルコールとしては、脂肪族ジオール、脂環族ジオール、芳香族ジオールが挙げられる。脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、２，４－ジメチル－２－エチルヘキサン－１，３－ジオール、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、２－エチル－２－ブチル－１，３－プロパンジオール、２－エチル－２－イソブチル－１，３－プロパンジオール、１，３－ブタジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２，２，４－トリメチル－１，６－ヘキサンジオールが挙げられる。脂環族ジオールとしては、例えば、１，２－シクロヘキサンジメタノール、１，３－シクロヘキサンジメタノール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジオール、２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオールが挙げられる。芳香族ジオールとしては、例えば、４，４′－チオジフェノール、４，４′－メチレンジフェノール、４，４′－（２－ノルボルニリデン）ジフェノール、４，４′－ジヒドロキシビフェノール、ｏ－，ｍ－およびｐ－ジヒドロキシベンゼン、４，４′－イソプロピリデンフェノール、４，４′－イソプロピリデンビス（２，６－シクロロフェノール）２，５－ナフタレンジオールおよびｐ－キシレンジオールが挙げられる。ポリオール成分は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

上記ポリエステル系樹脂としては、好ましくはポリエチレンテレフタレートおよび／または変性ポリエチレンテレフタレートが用いられ、より好ましくはポリエチレンテレフタレートが用いられる。これらの樹脂を用いれば、機械的特性に優れ、寸法変化の制御が容易なポリエステルフィルムを得ることができる。ポリエチレンテレフタレートと変性ポリエチレンテレフタレートとはブレンドして用いてもよい。

変性ポリエチレンテレフタレートとしては、例えば、ジエチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，３－プロパンジオールまたはイソフタル酸由来の構成単位を含む変性ポリエチレンテレフタレートが挙げられる。ポリオール成分におけるジエチレングリコールの割合は、好ましくは０モル％を超えて１０モル％以下であり、より好ましくは０モル％を超えて３モル％以下である。ポリオール成分における１，４－ブタンジオールの割合は、好ましくは０モル％を超えて１０モル％以下であり、より好ましくは０モル％を超えて３モル％以下である。ポリオール成分における１，３－プロパンジオールの割合は、好ましくは０モル％を超えて１０モル％以下であり、より好ましくは０モル％を超えて３モル％以下である。カルボン酸成分におけるイソフタル酸の割合は、好ましくは０モル％を超えて１０モル％以下であり、より好ましくは０モル％を超えて８モル％以下である。このような範囲であれば、良好な結晶性を有するポリエステルフィルムを得ることができる。なお、上記に記載のモル％は、ポリマー全繰り返し単位の合計に対するモル％である。

ポリエステル系樹脂の重量平均分子量は、好ましくは１００００～１０００００であり、より好ましくは２００００～７５０００である。このような重量平均分子量であれば、成形時の取り扱いが容易であり、かつ、優れた機械的強度を有するフィルムが得られ得る。重量平均分子量は、ＧＰＣ（溶媒：ＴＨＦ）により測定され得る。

１つの実施形態においては、易接着層付ポリエステルフィルムが提供される。易接着層は、例えば、水系ポリウレタンとオキサゾリン系架橋剤とを含む。易接着層の詳細は、例えば特開２０１０－５５０６２号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。

１つの実施形態においては、上記易接着層は、任意の適切な微粒子を含む。微粒子を含む易接着層を形成することにより、巻き取り時に生じるブロッキングを効果的に抑制することができる。上記微粒子は、無機系微粒子であってもよく、有機系微粒子であってもよい。無機系微粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア等の無機酸化物、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、燐酸カルシウム等が挙げられる。有機系微粒子としては、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、シリカである。

上記微粒子の粒子径（数平均一次粒子径）は、好ましくは１０ｎｍ～２００ｎｍ、さらに好ましくは２０ｎｍ～６０ｎｍである。

上記易接着層の厚みは、好ましくは２μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以下であり、さらに好ましくは０．３５μｍ以下である。このような範囲であれば、画像表示装置に適用した際に他部材の光学特性を阻害し難い易接着層付ポリエステルフィルムを得ることができる。

１つの実施形態においては、上記易接着層の屈折率は、好ましくは１．５５以下であり、より好ましくは１．５以下である。このような範囲であれば、画像表示装置に適用した際に他部材の光学特性を阻害し難い易接着層付ポリエステルフィルムを得ることができる。

１つの実施形態においては、上記ポリエステルフィルムは、その少なくとも一方の側に、アンチブロック層を備え得る。アンチブロック層の構成は、上記で説明した易接着層の構成が採用され得る。好ましくは、アンチブロック層は、上記微粒子を含む。

１つの実施形態においては、上記ポリエステルフィルムは、少なくとも一方の面が、表面処理面であってもよい。表面処理としては、任意の適切な処理が採用され得る。例えば、コロナ処理、プラズマ処理等が挙げられる。

（ポリエステルフィルムの製造方法）
上記ポリエステルフィルムは、上記ポリエステル系樹脂を含むフィルム形成材料（樹脂組成物）をフィルム状に成形する成形工程、および、該成形されたフィルムを延伸する延伸工程を経て得られ得る。好ましくは、延伸工程は、フィルム延伸の前に行われるフィルムの予熱処理、およびフィルム延伸の後に行われる熱処理を含む。また、フィルム延伸の後に、フィルムをテンターで保持したまま、フィルムを幅方向に収縮させる緩和処理を行ってもよい。１つの実施形態においては、ポリエステルフィルムは長尺状（または長尺体から切り出した形状）で提供される。

フィルム形成材料は、上記ポリエステル系樹脂に加えて、添加剤を含んでいてもよく、溶媒を含んでいてもよい。添加剤としては、目的に応じて任意の適切な添加剤が採用され得る。添加剤の具体例としては、反応性希釈剤、可塑剤、界面活性剤、充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤、導電材、難燃剤が挙げられる。添加剤の数、種類、組み合わせ、添加量等は目的に応じて適切に設定され得る。

フィルム形成材料からフィルムを形成する方法としては、任意の適切な成形加工法が採用され得る。具体例としては、圧縮成形法、トランスファー成形法、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、粉末成形法、ＦＲＰ成形法、キャスト塗工法（例えば、流延法）、カレンダー成形法、熱プレス法等が挙げられる。押出成形法またはキャスト塗工法が好ましい。得られるフィルムの平滑性を高め、良好な光学的均一性を得ることができるからである。

フィルムの延伸方法は、一軸延伸であってもよく、二軸延伸であってもよい。

１つの実施形態においては、上記フィルムの延伸方法として、一軸延伸が採用され、上記フィルムの長さ方向（ＭＤ）に延伸される。

二軸延伸は、逐次二軸延伸であってもよく、同時二軸延伸であってもよい。逐次二軸延伸または同時二軸延伸は、代表的にはテンター延伸機を用いて行われる。したがって、フィルムの延伸方向は、代表的にはフィルムの長さ方向（ＭＤ）および幅方向（ＴＤ）である。

１つの実施形態においては、上記フィルムの延伸方法として、逐次二軸延伸が採用される。ＴＤ延伸の後、ＭＤ延伸を行って、上記ポリエステルフィルムを得ることが好ましい。このようにすれば、ＴＤ延伸の際に生じるボーイングの影響を緩和して、ポリエステルフィルムにおける第１の方向（ＭＤ）と、遅相軸とのなす角度を適切な値とすることが可能となる。

延伸温度は、フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）に対し、好ましくはＴｇ＋５℃～Ｔｇ＋５０℃であり、より好ましくはＴｇ＋５℃～Ｔｇ＋３０℃であり、さらに好ましくはＴｇ＋１０℃～Ｔｇ＋２０℃である。このような温度で延伸することにより、遅相軸の方向および線膨張係数がバランスよく制御されたポリエステルフィルムを得ることができる。また、透明性に優れるポリエステルフィルムを得ることができる。

ＭＤにおける延伸倍率は、好ましくは１．１倍～８倍であり、より好ましくは２．５倍～６．５倍であり、さらに好ましくは２．８倍～６倍であり、特に好ましくは２．８倍～５倍である。このような範囲であれば、寸法変化率を所望の範囲に収めつつ、加湿耐久性付与効果に優れるポリエステルフィルムを得ることができる。

ＴＤにおける延伸倍率は、好ましくは１．１倍～１１倍であり、より好ましくは２．５倍～６．５倍であり、さらに好ましくは３倍～６倍であり、特に好ましくは３倍～５倍である。このような範囲であれば、寸法変化率を所望の範囲に収めつつ、加湿耐久性付与効果に優れるポリエステルフィルムを得ることができる。

ＴＤにおける延伸倍率とＭＤにおける延伸倍率との比（ＭＤ延伸倍率／ＴＤ延伸倍率）は、好ましくは０．１～７であり、より好ましくは０．２～５であり、さらに好ましくは０．３～４であり、さらに好ましくは０．４～３であり、特に好ましくは０．５～２であり、最も好ましくは０．６～１．７である。このような範囲であれば、第１の方向（ＭＤ）の寸法変化率と、第２の方向（ＴＤ）の寸法変化率との関係を所望の範囲に収め、加湿耐久性付与効果に優れるポリエステルフィルムを得ることができる。

ＭＤにおける延伸速度は、好ましくは５％／ｓｅｃ～１００％／ｓｅｃであり、より好ましくは８％／ｓｅｃ～８０％／ｓｅｃであり、さらに好ましくは８％／ｓｅｃ～６０％／ｓｅｃである。このような範囲であれば、寸法変化率を所望の範囲に収めつつ、加湿耐久性付与効果に優れるポリエステルフィルムを得ることができる。

ＴＤにおける延伸速度は、好ましくは５％／ｓｅｃ～１００％／ｓｅｃであり、より好ましくは８％／ｓｅｃ～８０％／ｓｅｃであり、さらに好ましくは８％／ｓｅｃ～６０％／ｓｅｃである。このような範囲であれば、寸法変化率を所望の範囲に収めつつ、加湿耐久性付与効果に優れるポリエステルフィルムを得ることができる。

予熱処理の温度は、好ましくは８０℃～１５０℃であり、より好ましくは９０℃～１３０℃である。また、予熱処理の時間は、好ましくは１０秒～１００秒であり、より好ましくは１５秒～８０秒である。このような範囲であれば、寸法変化率を所望の範囲に収めつつ、加湿耐久性付与効果に優れるポリエステルフィルムを得ることができる。

熱処理の温度は、好ましくは１００℃～２５０℃であり、より好ましくは１２０℃～２００℃であり、さらに好ましくは１３０℃～１８０℃である。このような範囲であれば、寸法変化率を所望の範囲に収めつつ、加湿耐久性付与効果に優れるポリエステルフィルムを得ることができる。熱処理の時間は、好ましくは２秒～５０秒であり、より好ましくは５秒～４０秒であり、さらに好ましくは８秒～３０秒である。このような範囲であれば、透明性に優れ、かつ、良好な結晶性を有し耐久性に優れるポリエステルフィルムを得ることができる。

１つの実施形態においては、フィルム延伸の後（熱処理を行う場合は熱処理の後）、緩和処理が行われる。緩和処理は、フィルムをテンターで保持したまま、フィルムを幅方向に収縮させる処理である。緩和処理時の温度は、好ましくは８０℃～２１０℃であり、より好ましくは９０℃～１８０℃である。１つの実施形態においては、緩和処理時の温度は、好ましくは８０℃～１５０℃であり、より好ましくは９０℃～１４０℃である。別の実施形態においては、緩和処理時の温度は、好ましくは１５０℃～２１０℃であり、より好ましくは１６０℃～２００℃である。このような温度範囲であれば、ポリエステルフィルムを構成する樹脂を結晶化させることができる。緩和処理における収縮率は、好ましくは０％より大きく５％以下であり、さらに好ましくは０．５％～３％である。

Ｂ．偏光板
図１は、本発明の１つの実施形態による偏光板の概略断面図である。偏光板１００は、偏光子１０と、偏光子１０の一方の側に配置されたポリエステルフィルム２０とを備える。ポリエステルフィルム２０としては、上記Ａ項で説明した本発明のポリエステルフィルムが用いられる。偏光子の他方の側には任意の適切な別の偏光子保護フィルムが配置されてもよく、偏光子保護フィルムは配置されなくてもよい。１つの実施形態においては、偏光子１０とポリエステルフィルム２０（または別の偏光子保護フィルム）は、接着剤層３０を介して積層される。ポリエステルフィルム２０が表面処理面（例えば、コロナ処理面、プラズマ処理面）を有する場合、ポリエステルフィルム２０の偏光子１０側の面が、表面処理面であることが好ましい。

１つの実施形態においては、上記偏光板は、上記ポリエステルフィルムが配置された側が視認側となるように画像表示装置に適用され得る。また、上記偏光板を液晶表示装置に適用する場合、ポリエステルフィルムを備える偏光板は、液晶セルの視認側に配置されてもよく、背面側に配置されてもよい。

偏光子としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。

単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、部分ホルマール化ＰＶＡ系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理および延伸処理が施されたもの、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。好ましくは、光学特性に優れることから、ＰＶＡ系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた偏光子が用いられる。

上記ヨウ素による染色は、例えば、ＰＶＡ系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは３～７倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、ＰＶＡ系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にＰＶＡ系フィルムを水に浸漬して水洗することで、ＰＶＡ系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ＰＶＡ系フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。

積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたＰＶＡ系樹脂層（ＰＶＡ系樹脂フィルム）との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、ＰＶＡ系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にＰＶＡ系樹脂層を形成して、樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体を得ること；当該積層体を延伸および染色してＰＶＡ系樹脂層を偏光子とすること；により作製され得る。本実施形態においては、延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温（例えば、９５℃以上）で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材／偏光子の積層体はそのまま用いてもよく（すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく）、樹脂基材／偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開２０１２－７３５８０号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。

偏光子の厚みは、例えば１μｍ～８０μｍである。１つの実施形態においては、偏光子の厚みは、好ましくは２０μｍ以下であり、さらに好ましくは３μｍ～１５μｍである。本発明のポリエステルフィルムは偏光子保護効果が大きく、例えば、偏光子のクラックを効果的に防止することができる。そのため、高温、温度変化の大きい等の過酷な環境下においても、薄い偏光子を用いることが可能となる。

偏光子と偏光子保護フィルム（ポリエステルフィルム）は、任意の適切な接着剤層を介して積層され得る。好ましくは、接着剤層は、ポリビニルアルコール系樹脂を含む接着剤組成物から形成される。

１つの実施形態においては、偏光子の吸収軸方向と、ポリエステルフィルムの第１の方向（代表的にはＭＤ）とは略平行である。偏光子の吸収軸とポリエステルフィルムの第１の方向とが略平行となるようにして、偏光板を構成すれば、当該ポリエステルフィルムと偏光子とが同調して好ましく形状変化することができる。その結果、偏光子のクラックが防止される。ポリエステルフィルムの遅相軸角度は、偏光子の吸収軸方向となす角度が一致するほど好ましく、２つの軸のなす角度が好ましくは０°±１０°であり、より好ましくは０°±７°であり、さらに好ましくは０°±５°である。このような範囲であれば、画像表示装置に適用した際の虹ムラの発生を抑制することができる。なお、遅相軸角度はロール流れ方向を０°としたときの角度である。

図２は、本発明の別の実施形態による偏光板の概略断面図である。偏光板２００は、ポリエステルフィルム２０の偏光子１０側に配置された易接着層４０をさらに備える。１つの実施形態においては、易接着層４０が偏光子１０の側となるようにして、易接着層付ポリエステルフィルムＡが、偏光子１０上に配置される。易接着層としては、上記Ａ項に記載の易接着層が採用され得る。ポリエステルフィルム２０が表面処理面（例えば、コロナ処理面、プラズマ処理面）を有する場合、ポリエステルフィルム２０の偏光子１０側（易接着層４０側）の面が、表面処理面であることが好ましい。

Ｃ．画像表示装置
上記偏光板は、画像表示装置に適用され得る。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置が挙げられる。画像表示装置は業界で周知の構成が採用されるので、詳細な説明は省略する。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例における各特性の測定方法は以下の通りである。なお、特に明記しない限り、実施例における「部」および「％」は重量基準である。

（１）応力緩和による寸法変化
フィルムをＭＤが長手になるようにして切り取った短冊状のサンプルについて、ブルカー・エイエックスエス社製の湿度ＴＭＡ、商品名「ＴＭＡ４０００ＳＥ」を用いて評価した。本評価ではフィルムは短手を４ｍｍ幅で切削し、チャック間を約２０ｍｍでサンプルを装着した。初期条件として２５℃１０％ＲＨで安定させてから、５０分間で８５℃８５％ＲＨになるように温度及び湿度を等速で上昇させる。その後８５℃８５％ＲＨで２時間維持した。当該測定中（測定開始～８５℃８５％ＲＨで２時間維持終了までの間）で、寸法が最も大きくなった時点での寸法変化率を寸法変化率Ａ１とし、８５℃８５％ＲＨで２時間維持した時点での寸法変化率を寸法変化率Ｂ１とし、Ａ１－Ｂ１とから、ＭＤにおける応力緩和による寸法変化を求めた。なお、２時間維持した時点が評価中で寸法が一番大きい場合、Ａ＝Ｂとなるため、応力緩和による寸法変化は０％となる。
また、ＴＤが長手になるようにして、サンプルを得たこと以外は、上記と同様にして、ＴＤにおける応力緩和による寸法変化を求めた。

（２）加湿耐久性
実施例および比較例で得られた偏光板の偏光子のポリエステルフィルムとは反対側の面と、無アルカリガラスとを、粘着剤を介して貼り合わせて評価用サンプルを得た。紫外可視近赤外分光光度計（日本分光社製、商品名「Ｖ７１００」、ＶＡＰ－７０７０自動偏光フィルム測定装置付き）を用いて、当該評価用サンプルの偏光度（初期偏光度）を測定した。その後、８５℃８５％ＲＨの恒温恒湿装置に１０００時間投入した。次いで、評価用サンプルを常温に戻した後、上記同様に、評価用サンプルの偏光度（加湿試験後偏光度）を測定した。初期偏光度に対する加湿試験後偏光度の変化量から、下記の基準で、加湿耐久性を評価した。
◎ 初期偏光度に対する加湿試験後の偏光度の変化量が１％以下
〇初期偏光度に対する加湿試験後の偏光度の変化量が１０％未満
× 初期偏光度に対する加湿試験後の偏光度の変化量が１０％以上

［製造例１］偏光子の作製
基材として、長尺状で、吸水率０．７５％、Ｔｇ７５℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート（ＩＰＡ共重合ＰＥＴ）フィルム（厚み：１００μｍ）を用いた。基材の片面に、コロナ処理を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール（重合度４２００、ケン化度９９．２モル％）およびアセトアセチル変性ＰＶＡ（重合度１２００、アセトアセチル変性度４．６％、ケン化度９９．０モル％以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーＺ２００」）を９：１の比で含む水溶液を２５℃で塗布および乾燥して、厚み１１μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、１２０℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に２．０倍に自由端一軸延伸した（空中補助延伸）。
次いで、積層体を、液温３０℃の不溶化浴（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（不溶化処理）。
次いで、液温３０℃の染色浴に、偏光板が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本実施例では、水１００重量部に対して、ヨウ素を０．２重量部配合し、ヨウ化カリウムを１．５重量部配合して得られたヨウ素水溶液に６０秒間浸漬させた（染色処理）。
次いで、液温３０℃の架橋浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを３重量部配合し、ホウ酸を３重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（架橋処理）。
その後、積層体を、液温７０℃のホウ酸水溶液（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合し、ヨウ化カリウムを５重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に総延伸倍率が５．５倍となるように一軸延伸を行った（水中延伸）。
その後、積層体を液温３０℃の洗浄浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを４重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させ（洗浄処理）、剥離可能な基材付き偏光子を得た。

［製造例２］ポリエステルフィルムＡの製造
ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ベルポリエステルプロダクツ社製、ＩＶ値０．７５ｄｌ／ｇ（フェノール：１，１，２，２，－テトラクロロエタン＝６：４混合溶媒溶液濃度０．４ｇ／ｄｌ）を１００℃で１０時間真空乾燥をした後、単軸押出機（東洋精機社製、スクリュー径２５ｍｍ、シリンダー設定温度：２８０℃）、Ｔダイ（幅５００ｍｍ、設定温度：２８０℃）、チルロール（設定温度：５０℃）および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み２００μｍの非晶性ポリエステル系樹脂フィルムを作製した。
得られた非晶性ポリエステル系樹脂フィルムをブルックナー社製延伸機ＫＡＲＯＩＶにて、二軸延伸を行い、ポリエステルフィルムＡ（厚み：２６ｍ）を得た。延伸倍率は、長さ方向（ＭＤ）に２．９倍、幅方向（ＴＤ）に３．５倍とした。ＭＤ延伸温度は９５℃、ＴＤ延伸温度は１１０℃とし、延伸速度はＭＤ、ＴＤともに３０％／ｓｅｃとした。また、延伸処理後、寸法を維持したまま、１８０℃で１０秒間熱処理を行い、その後、フィルムをテンターで保持したまま、テンター幅を狭めることにより、幅方向に３％収縮させる緩和処理を行った。

［製造例３～７］ポリエステルフィルムＢ～Ｆの製造
延伸条件および緩和処理条件を表１に示すとおりとしたこと以外は、製造例２と同様にしてポリエステルフィルムＢ～Ｆを得た。

［実施例１］
製造例２で製造したポリエステルフィルムＡにコロナ処理を行い、第一工業製薬社製の商品名「スーパーフレックス２１０Ｒ」１５．２ｗｔ％と、日本触媒社製の商品名「ＷＳ－７００」２．７ｗｔ％を溶解させた水溶液を乾燥後膜厚が３００μｍになるように塗工し、８０℃で１分間乾燥させたて易接着層付ポリエステルフィルムＡを得た。
製造例１で得た基材付き偏光子の偏光子表面に、紫外線硬化型接着剤を介して、上記易接着層付ポリエステルフィルムを貼り合わせた。具体的には、硬化型接着剤の総厚みが約１．０μｍになるように塗工し、ロール機を使用して貼り合わせた。その後、ＵＶ光線をポリエステルフィルムＡ側から照射して接着剤を硬化させた。その後、基材をＰＶＡ系樹脂層から剥離し、偏光板（偏光子（透過率４２．３％、厚み５μｍ）／保護フィルム（ポリエステルフィルム））を得た。なお、ポリエステルフィルムＡと偏光子とは、ポリエステルフィルムＡのＭＤ方向と偏光子の吸収軸方向とが略平行となるようにして積層した。
得られた偏光板について、上記評価（１）～（２）に供した。結果を表１に示す。

［実施例２～５、比較例１］
製造例２で製造したポリエステルフィルムＡに代えて、表１に示すポリエステルフィルムを用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光板を得た。
得られた偏光板について、上記評価（１）～（２）に供した。結果を表１に示す。

１０偏光子
２０ポリエステルフィルム
３０接着剤層
４０易接着層
１００、２００偏光板

Claims

２５℃１０％ＲＨの初期条件から、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件まで、温度および湿度を５０分で等速上昇させ、その後、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させる応力緩和試験において、
該応力緩和試験中で第１の方向の長さが最大となる時の第１の方向における寸法変化率Ａ１と、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第１の方向における寸法変化率Ｂ１との差（Ａ１－Ｂ１）が、５％以下であり、
該応力緩和試験中で第１の方向に直交する第２の方向の長さが最大となる時の第２の方向における寸法変化率Ａ２と、８５℃８５％ＲＨの高温高湿条件を２時間維持させた後の第２の方向における寸法変化率Ｂ２との差（Ａ２－Ｂ２）が、１０％以下である、
偏光子保護用ポリエステルフィルム。
ポリエチレンテレフタレートおよび／または変性ポリエチレンテレフタレートから形成される、請求項１に記載の偏光子保護用ポリエステルフィルム。
前記変性ポリエチレンテレフタレートが、ジエチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，３－プロパンジオールまたはイソフタル酸由来の構成単位を含む、請求項２に記載の偏光子保護用ポリエステルフィルム。
厚みが、８０μｍ以下である、請求項１から３のいずれかに記載の偏光子保護用ポリエステルフィルム。
偏光子と、該偏光子の一方の側に配置された請求項１から４のいずれかに記載の偏光子保護用ポリエステルフィルムとを備える、偏光板。
前記偏光子の厚みが、２０μｍ以下である、請求項５に記載の偏光板。
前記偏光子保護用ポリエステルフィルムの前記偏光子側に配置された易接着層をさらに含む、請求項５または６に記載の偏光板。
前記易接着層が、微粒子を含む、請求項７に記載の偏光板。
前記易接着層の屈折率が、１．５５以下である、請求項５から８のいずれかに記載の偏光板。
前記偏光子保護用ポリエステルフィルムの前記偏光子側の面が、表面処理面である、請求項５から９のいずれかに記載の偏光板。
前記表面処理が、コロナ処理またはプラズマ処理である、請求項１０に記載の偏光板。
請求項５から１１のいずれかに記載の偏光板を備えた、画像表示装置。